James Webb detecta colisão de asteroides fora do Sistema Solar

Astrônomos registraram, recentemente, um momento de colisão entre asteroides gigantes no sistema estelar Beta Pictoris, que fica a 63 anos-luz da Terra, oferecendo um raro vislumbre dos primeiros estágios da formação planetária.

Segundo Christine Chen, astrônoma da Universidade Johns Hopkins, nos EUA, e líder da pesquisa responsável pela descoberta, explicou que Beta Pictoris está em uma fase em que a formação de planetas rochosos ainda ocorre por meio de colisões de grandes asteroides. “O que estamos vendo é como planetas rochosos e outros corpos celestes estão se formando em tempo real”, afirmou Chen, em um comunicado.

Os resultados foram apresentados esta semana no 244º Encontro da Sociedade Astronômica Americana, na cidade de Madison, em Wisconsin. A equipe de Chen observou mudanças significativas nas assinaturas de energia emitidas pelos grãos de poeira ao redor de Beta Pictoris, comparando dados recentes do Telescópio Espacial James Webb (JWST) com observações do Telescópio Espacial Spitzer (ambos da NASA), feitas entre 2004 e 2005.

Dois telescópios espaciais diferentes tiraram fotos com 20 anos de diferença da mesma área ao redor da estrela Beta Pictoris. Os cientistas teorizam que a enorme quantidade de poeira vista na imagem de 2004/2005 do Telescópio Espacial Spitzer indica uma colisão de asteroides que havia sido amplamente dispersada quando o Telescópio Espacial James Webb capturou suas imagens em 2023. Crédito: Roberto Molar Candanosa, com arte conceitual de Beta Pictoris por Lynette Cook

James Webb possibilitou medição das partículas de poeira

Usando as medições detalhadas do Webb, os cientistas analisaram a composição e o tamanho das partículas de poeira na mesma área observada anteriormente pelo Spitzer. Focando no calor emitido pelos silicatos cristalinos, comuns ao redor de estrelas jovens, eles não encontraram vestígios das partículas vistas há 20 anos, indicando ter havido uma colisão cataclísmica entre asteroides naquela época.

Chen explicou que a poeira observada inicialmente pelo Spitzer foi resultado dessa colisão, que pulverizou os corpos em partículas finas. “Os novos dados do Webb sugerem que testemunhamos as consequências de um evento cataclísmico entre grandes corpos do tamanho de asteroides, mudando completamente nossa compreensão desse sistema estelar”.

Arte conceitual do sistema Beta Pictoris. Crédito: Lynette Cook/NASA

“A radiação da estrela central do sistema dispersou a poeira, tornando-a indetectável agora”, explicou Chen. “Antes, a poeira perto da estrela aquecia e emitia radiação térmica, identificada pelo Spitzer. Com o tempo, a poeira esfriou à medida que se afastava da estrela, deixando de emitir essas características térmicas”.

Na época das observações do Spitzer, acreditava-se que pequenos corpos em constante colisão reabasteceriam a poeira continuamente. No entanto, os novos dados do Webb mostram que a poeira desapareceu e não foi substituída. Chen destacou que a quantidade de poeira dispersada foi cerca de 100 mil vezes o tamanho do asteroide que causou a extinção dos dinossauros.

Beta Pictoris é um ponto focal para os astrônomos devido à sua proximidade e processos dinâmicos, como colisões e intemperismo espacial, que influenciam a formação planetária.

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Beta Pictoris está em plena fase de formação planetária

Com apenas 20 milhões de anos – comparado aos 4,5 bilhões de anos do nosso sistema solar – Beta Pictoris está em uma fase crucial de formação planetária. O sistema possui pelo menos dois gigantes gasosos, Beta Pic b e c, que também afetam a poeira e os detritos ao redor.

Kadin Worthen, doutorando em astrofísica na Johns Hopkins e coautor do estudo, disse que o objetivo da pesquisa é entender se a formação de planetas rochosos e gigantes é um processo comum ou raro, questionando a singularidade dos sistemas planetários como o nosso. “Estamos tentando entender o quão comuns ou excepcionais somos”.

Os novos dados ressaltam a capacidade incomparável do JWST em revelar detalhes de exoplanetas e sistemas estelares. Essas descobertas oferecem pistas sobre como outros sistemas solares se comparam ao nosso, aprofundando a compreensão sobre a turbulência inicial que influencia a atmosfera, o conteúdo de água e outros aspectos cruciais da habitabilidade dos planetas.

A pesquisa contou com a colaboração de cientistas de várias instituições, como o Instituto de Ciência de Telescópios Espaciais (STScI), a Universidade de Rochester, o Observatório Europeu do Sul (ESO), a Agência Espacial Europeia (ESA) e o Centro Espacial Goddard, da NASA.